PDU作为新能源汽车产业中重要一环，本文重点来给大家介绍《PDU结构设计注意事项》。第一部分PDU功能介绍高压配电盒简称配电盒，英文简称PDU（PowerDistributionUnit），新能源车高压系统解决方案中的高压电源分配单元。通过母排及线束将高压元器件电连接，为新能源汽车高压系统提供充放电控制、高压部件上电控制、电路过载短路保护、高压采样、低压控制等功能等，保护和监控高压系统的运行。PDU也能够集成BMS主控、充电模块、DC模块、PTC控制模块等功能，与传统PDU相比多了整车功能模块，功能上更加集成化,结构上更复杂，具有水冷或是风冷等散热结构。PDU配置灵活，可以根据客户要求进行定制开发，能够满足不同客户不同车型需求。PDU的核心理念与方案应该是源自军用飞机，为毛，大家可以自行脑补。BDU(BatteryDisconnectUnit)电池包断路单元，专为电池包内部设计，也是配电盒的一种。目前PDU都是根据车厂需求定制，因此收集客户需求及客户整车电气性能很重要。第二部分结构造型设计电气原理图：一.总体要求：1.和客户初步沟通，客户会根据产品应用场景（大巴车，公交车，乘用车，物流车），年需求量，初步给出选用下列外壳类型：塑胶，钣金，铝压铸等三种外壳材料，塑胶外壳一般用在BDU上；2.当客户提出需求时，PDU电气原理图已经绘制好，大致外形尺寸已经给出，此时客户会和PDU厂商进一步确认电气件选型，连接器选型；3.内部器件要求：装配便利；维护方便；所有的电气件，PCB板都要很方便的维护。4.防护等级：IP67二.外壳设计：1.钣金外壳：材质：冷轧板SPCC，铝板ALORAL，不锈钢SUS，SUS，不锈钢不好加工，一般不选；表面处理：喷粉，户外粉体，外壳喷粉后盐雾测试48小时不生锈板厚：SPCC1.5-2.0mm;AL1.5-2.0mm;SUS：1.0-1.5mm2.压铸铝外壳：材质：ACD12表面处理：喷砂样机，喷细沙，银色或黑色，盐雾测试48小时不生锈板厚：4.0mm左右3.塑胶外壳：材质：硬质塑料：PC,PA表面处理：烤漆板厚：4.0mm左右三.搭铁设计（配电盒安装孔位部件）：1.钣金外壳：板厚3mm左右，满焊2.压铸铝外壳：厚度5mm左右，和壳体压铸一体成型3.搭铁孔一般是腰型孔，大小根据客户螺丝大小决定，大多选用M5或M6螺丝固定配电盒四.铜排设计（配电盒安装孔位部件）：1.根据铜排载流量速算设计2.根据下表查询载流量：估算法:单条铜母排载流量=宽度(mm)X厚度系数双母排载流量=宽度(mm)X厚度系数X1.5(经验系数)铜排和铝排也可以按平方数来,通常铜应该按5-8A/平方,铝应该按3-5A/平方常用铜排的载流量计算方法：40℃时铜排载流量=排宽*厚度系数排宽(mm);厚度系数为:母排12厚时为20;10厚时为18;依次为:[12-20，10-18，8-16，6-14，5-13，4-12].双层铜排[40℃]=1.56-1.58单层铜排[40℃]（根据截面大小定）3层铜排[40℃]=2单层铜排[40℃]4层铜排[40℃]=单层铜排[40℃]*2.45(不推荐此类选择,最好用异形母排替代)铜排[40℃]=铜排[25℃]*0.85铝排[40℃]=铜排[40℃]/1.3例如求TMY*10载流量为：单层：*18=(A)[查手册为A]；双层：2(TMY*10)的载流量为：*1.58=(A)；[查手册为A]；三层：3(TMY*10)的载流量为：*2＝(A)[查手册为A]以上所有计算均精确到与手册数据相当接近。五.线束设计：1.根据线束通过载流量选用合适线径，因为配电盒内部空间很紧凑，线束线径一般不超过4平方，不然线缆折弯半径太大不方便装配；2.根据线径和两端连接器件选用合适端子；3.电缆线径选取根据V下表载流容量的规定来选取。第三部分安规设计一.爬电距离：高压配电盒的爬电距离满足GB/T.1中规定的相关爬电要求。PDU内部爬电距离保持在12mm比较合理，一般参考标准IEC或GB，按污染等级2；污染等级2，考虑装配公差和失效需要增大1~2mm二.抗振动性：一般按照QC/T-测试频率：25～Hz每个方向8小时(箱体安装面法为Z向)Z方向加速度30m/s2,振幅1.2mm;Y方向加速度15m/s2,振幅0.6mm;X方向加速度15m/s2,振幅0.6mm;客户有指定其他测试标准，按照客户指定测试标准进行振动测试三.抗振动性先按照上述结构设计注意事项及以往案例进行结构设计3D完成后，用软件进行受力模拟，没有问题打样实物测试，中间有问题在整改。第四部分散热设计一.如果没有车载充电机，DCDC电源，按照常规设计即可，小电流选用线束，大电流选用铜排二.有车载充电机，DCDC电源，根据车载电机，DCDC电源发热量和客户确认采用风冷散热，发热源贴在配电盒壁上，配电盒发热源壁上加散热片，散热片上加防水散热风扇三.有车载充电机，DCDC电源，根据车载电机，DCDC电源发热量和客户确认采用液冷散热，冷冻液用油或者冷冻液。铜管穿过配电盒，水冷散热片，散热片里面有铜管四.配电盒内部温升一般在30K,不超过50K下图为散热方案：第五部分密封设计一.上下盖密封设计：H型密封圈开模1.钣金件上下盖防水结构：防水螺帽，密封圈2.铝压铸件上下盖防水结构：密封圈二.外接连接器处防水设计：1.选用防水连接器2.钣金件外壳：固定连接器的位置，铆接防水螺帽3.铝压铸件外壳：固定连接器的位置，做凸台，凸台上做盲孔螺纹固定连接器第六部分EMC设计电磁兼容（EMC）是对电子产品在电磁场方面干扰大小（EMI）和抗干扰能力（EMS）的综合评定，是产品质量最重要的指标之一，电磁兼容的测量由测试场地和测试仪器组成。EMC设计问题如下：1.只有在PDU里面加了BMS，DCDC电源，车载充电机等其中的一种或几种才考虑EMC2.BMS,DCDC电源，车载充电机，这些电气件出厂时一般都做了EMC验证，都在国标规定范围内。3.EMS不过的话和厂商协同处理靠厂商搞定，结构设计主要方法是加高导电性屏蔽罩，厂商自己整改；因为是PDU一般是金属外壳，可以有效屏蔽电磁干扰，EMI可以完美解决。第七部分建模仿真设计仿真设计分为热仿真，受力分析：1.靠经验设计出3D；2.根据3D模型用软件模拟散热和受力；3.热仿真和受力分析可以参考行业标准。来源：新能源汽车技术解析声明：本文所用视频、图片、文字如涉及作品版权问题，请第一时间告知，我们将根据您提供的证明材料确认版权并按国家标准支付稿酬或立即删除内容。往期文章90页PPT详解整车动力经济性开发技术干货

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